防雷工程中防腐的电化学保护方法
发表日期:04月18 2019 文章编辑:原创 浏览次数:2446次
防雷工程中防腐的处理办法有很多种,其中最为重要的就是电化学保护方法,即用直流电改变被保护的金属点位,从而使侵蚀减缓或停止的保护方法。
今天【钧和电子•浪涌保护器】此种办法做详细介绍。
一、电化学保护法的三种形式
电化学保护方法主要有电源阴极保护法、保护器保护法和阳极保护法三种。
外部电源阴极保护法是把被保护的金属设备接到直流电源的负极,进行阴极极化,从而达到保护金属的目的。例如,地下石油管道和船舶的外壳,均可采用此种保护法。
保护器保护法又叫牺牲阳极阴极保护法,就是把低于被保护金属电极电位的金属材料作为阳极或牺牲阳极,从而被保护金属进行阴极极化。例如,采用电极电位较负的铝合金或铝镁合金连接于钢铁制品上,前者作为阳极而不断遭受腐蚀,后者得以保护。
阳极保护法则是利用直流电对保护金属进行阳极极化,使金属处于阳极钝化状态,从而达到保护目的的方法。
二、阴极保护的原理和方法
(一)阴极保护的原理
每种金属浸在一定的介质种都有一定的电位,称为该金属的腐蚀电位或自然电位。腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易程度。腐蚀电位越负越容易失去电子,失去电子的部位为阳极区,得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子受到腐蚀,而阴极区由于得到电子受到保护。
(二)阴极保护的方法
阴极保护的目的是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
1.牺牲阳极法
将被保护金属和一种电位更负的金属或合金相连,即牺牲阳极相连,使被保护体阴极化以降低腐蚀速率。
在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故称为牺牲阳极,从而实现了对阴极被保护金属体的防护。
牺牲阳极材料包括:高纯镁,其电位为-17.5V;高纯锌,其电位为-1.1V;工业纯铝,其电位为-0.8V。这里牺牲阳极电位是指相对饱和硫酸铜参比电极测量值。
牺牲阳极阴极保护不需要外部电源,维护管理经济、简单,对邻近地下金属构筑物干扰影响小,适用于短距离、小口径、分散的管道。常见的牺牲阳极材料主要有镁合金阳极、锌合金阳极和回填料。
2.外加电流法
将被保护金属与外加电源负极相连,辅助阳极接到电源正极,由外部电源提供保护电源,以降低腐蚀速率。
外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,使腐蚀受到抑制;而辅助阳极表面则发生丢失电子的氧化反应,因此,辅助阳极本身存在消耗。
强制电流阴极保护驱动电压高,输出电流大,有效保护范围广,适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。
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